11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

29
318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 1 Site Visit and Conceptual Design Study Danville River Park Danville, Virginia March 2nd, 2017 Prepared for: Graham Smith DHM Design 727 West Hargett Street, Suite 101 Raleigh, NC 27603 Prepared by: Scott Shipley, P.E. S2o Design and Engineering 318 McConnell Drive Lyons, CO, 80540

Transcript of 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

Page 1: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 1 

 

 

 

 

Site Visit and Conceptual Design Study Danville River Park  Danville, Virginia 

 

March 2nd, 2017 

 

 

 

 

 

Prepared for: Graham Smith 

DHM Design 

727 West Hargett Street, Suite 101 

Raleigh, NC 27603 

 

 

Prepared by: Scott Shipley, P.E. S2o Design and Engineering 318 McConnell Drive Lyons, CO, 80540 

   

Page 2: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 2 

 

Contents 

Introduction: ................................................................................................................................................. 3 

Site Information ............................................................................................................................................ 4 

Regional Population within the Danville Micropolitan Statistical Area .................................................... 4 

Hydrology .................................................................................................................................................. 6 

Flooding in Danville ................................................................................................................................... 7 

Historic Structures in Danville ................................................................................................................... 9 

Threatened and Endangered Species ....................................................................................................... 9 

Economic Impacts of the Proposed Whitewater Park ............................................................................ 10 

Land Ownership .................................................................................................................................. 11 

Conceptual Design .............................................................................................................................. 11 

The Bypass Channel ................................................................................................................................ 13 

The Canal ................................................................................................................................................. 15 

Opinion of Probable Costs .................................................................................................................. 18 

Permitting ................................................................................................................................................... 20 

Federal and State Permitting .................................................................................................................. 20 

City of Danville ........................................................................................................................................ 20 

Floodplain Development Permit (City or County) ............................................................................... 20 

The Design and Construction Process ......................................................................................................... 21 

Design ...................................................................................................................................................... 21 

Construction ............................................................................................................................................ 22 

Appendix B – Conceptual Designs ............................................................................................................... 27 

 

   

Page 3: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 3 

 

Introduction: 

Danville, VA is investing in its waterfront.  A planned Riverfront Park is in its planning stages but will 

include both wet and dry play areas, parking, a gathering and stage area, river access points, and, 

potentially, a whitewater park.  Whitewater Parks are a growing trend in the United States.  These parks 

function both as community riverside parks and active in‐stream features that provide for rafting, 

whitewater kayaking, tubing and other healthy, active, outdoor recreational activities.  River sports are 

some of the fastest growing sports in America and there is a growing trend among many towns and 

cities to create these parks in their own backyards. River parks often achieved their original goal of 

attracting paddle sports enthusiasts, and often exceeded these expectations by becoming focal points of 

their communities and destinations for outdoor recreation‐based tourism from throughout the region.  

Whitewater parks often play host to major events centered on slalom or freestyle competitions or to 

community celebrations such as river festivals.  Additionally, river parks can have a significant economic 

impact on the local community, as visitors spend money at local restaurants, hotels, and retail 

establishments.  Some cities, like Golden, Colorado; and Reno, Nevada have reported impacts on the 

local economy, from tourism generated by the park, on the order of millions of dollars per year. 

DHM Design has commissioned a study to investigate the preliminary feasibility of creating a Whitewater 

component to be included in the Waterfront Park in Danville, VA.  The purpose of this study is to begin 

the  process  of  conceptualizing  possible  design  solutions  that meet  project  objectives.    This  report 

summarizes the findings of that study. 

   

Page 4: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 4 

 

Site Information 

The proposed site is located along the Dan River Mill in Downtown Danville, VA.  A context map, provided 

by DHM Design, shows the project site in relation to the City of Danville:  

 

Figure 1.  A context map for the project site in central Danville, VA. 

The project site is located north of downtown adjacent to the White Mill at the corner of Main Street 

and Memorial Drive.  The former White Mill, which is privately owned, has potential for redevelopment 

and is significant in that there is substantial parking available on the site as well as a former industrial 

canal that passes the former mill along its western boundary.  There is also a historic dam in the river 

located just downstream of the White Mill and adjacent to the project area.  A potential project in this 

location would have significant impacts not just in the project area, but also to the businesses within this 

part of Danville.  These impacts would draw people from the local community as well as surrounding 

region.  It is pertinent to the study to understand the local region in the context of the proposed park.   

Regional Population within the Danville Micropolitan Statistical Area 

The City of Danville, VA  is an economic and cultural hub of south‐central Virginia. The Dan River flows 

through Danville,  just north of  the Downtown District.  The City  is host  to numerous  cultural  events, 

Page 5: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 5 

 

festivals, and museums. A River Park in Danville has the potential to further revitalize the City and make 

a positive economic and social impact to the community.  

While Danville is a smaller city with a population of 43,055 people, the City is located less than 100 miles 

from numerous metropolitan areas, including:  

Greensboro, NC (Population 269,666) 

Durham, NC (Population 251,893) 

Winston‐Salem, NC (Population 241,218) 

Raleigh, NC (Population 538,066) 

A River Park in Danville will draw upon the paddling and adventure minded populations from these nearby 

cities and provide a positive overall economic impact to the City (Census, 2014).  Studies have shown the 

between 2 to 3% of the population in this region of the country identify themselves as avid paddlers or 

rafters.   These numbers are significant  in  the context of  the  local  region.     The  location of Danville  is 

displayed below in Figure 2, and the surrounding cities are shown in Figure 3 

 

 

Figure 2:  Location Map for Danville, VA.  

 

 

Page 6: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 6 

 

 

Figure 3. There are more than 1 million people that live within 100 miles of Danville, VA. 

Hydrology  

The hydrology of the project sites has been analyzed to identify target flow rates for the project site that 

balances both the magnitude and duration of the recreational experiences sought. Stream gauging data 

was obtained from a USGS station just upstream of the proposed site (USGS, 2016). Flood flows in Dan 

River are seasonal, with highest flows occurring during spring and with lower flows over the summer. The 

timing and magnitude of available flows are key factors in the overall potential of a river park.  

Average daily and monthly flows are shown below in Figure 4:   

 

Figure 4. Mean Daily Flows for the Dan River (USGS, 2016). 

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

Flow Rate (cfs)

Dan River Daily Mean Flows from 1995 ‐ 2016

Page 7: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 7 

 

Gauge data shows that flows are significant throughout the year with peak flows that follow local rainfall 

cycles.  Higher flows are present throughout the year and tend to rise and fall dramatically.   The average 

flows by month are shown below in Figure 4:    

 

Figure 5. Average Monthly Flows on the Dan River (USGS, 2016). 

Flows in the Dan average almost 3,000 cfs in the spring and average greater than 1500 cfs throughout the 

remainder of the year.  These flows are higher, on average, than most whitewater parks in America and 

are sufficient to create attractive whitewater within a whitewater park that features sufficient drop.   

In general, river parks provide a competition‐level whitewater experience in a natural river channels at 

flows approaching 1000 cfs or greater. Though expert  level whitewater may only be available  in peak 

runoff events, recreational opportunities  including surfing, spinning, rec paddling, tubing, slalom, skills 

training, as well as paddle‐through recreation will still be available seasonally.  General floating activities, 

such as tubing or inexperienced rafting, typically happen in low slope or low flow portions of the river or 

during lower flow seasons of the year. 

Flooding in Danville 

A Flood Insurance Study on Danville, VA was issued on September 29th, 2010 to describe Flood Insurance 

Rate Maps (FIRM) for the City of Danville (Federal Emergency Managment Agency, 2010). Danville’s flood 

risk stems primarily from the Dan River, which creates a floodplain that inundates up to Memorial Drive 

on  the south bank of  the  river and up  to Riverside Drive on  the north side of  the river. The  following 

naming conventions are used for flood mapping: 

Zone A: Areas subject to inundation by the 1% annual chance flood event generally determined 

using approximate methodologies. Because detailed hydraulic analyses have not been performed, 

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Flow Rate (cfs)

Average Monthly Flows

Page 8: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 8 

 

no Base Flood Elevations (BFEs) or flood depths are shown. Mandatory flood insurance purchase 

requirements and floodplain management standards apply. 

Zone AE:   Areas  subject  to  inundation  by  the  1%  annual  chance  flood  event  determined  by 

detailed methods.  Within Zone AE there can be a subzone known as the “Active Floodway” or 

simply “Floodway”.  The floodway is the channel of a stream plus any adjacent floodplain areas 

that must be kept free of encroachment so that the 1% annual chance flood can be carried without 

substantial  increases  in  flood heights. Mandatory  flood  insurance purchase  requirements and 

floodplain management standards apply. 

Shaded Zone X: Areas of 0.2% annual chance flood; areas of 1% annual chance flood with average 

depths of less than 1 foot or with drainage areas less than 1 square mile; and areas protected by 

levees from 1% annual chance flood. 

 

A review of the flood hazard zoning for the proposed site shows that it is included in Zone AE, displayed 

below in Figure 6. This map shows that the active floodway is located directly adjacent to the southern 

bank meaning that improvements in the river will need to be balanced using a HEC‐RAS model to ensure 

no‐rise.     Proposed changes to the existing channel geometries will require coordination with FEMA to 

either demonstrate no‐rise  to  the  effective Base  Flood  Elevations  (BFE) or  to  revise  FIRMs  to  reflect 

changes in 100 year flooding before and following construction activities (undesired).  

 

 

Figure 6. FEMA flood map of the proposed project site. 

Page 9: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 9 

 

 

Historic Structures in Danville 

The City of Danville has a rich history dating back the 18th century when the town was first settled. Danville 

was home to the largest textile mill in the world, known as Dan River Inc. The proposed project sites were 

subject to a preliminary review for nearby historic properties listed on the National Register of Historic 

Places.  The proposed River Park lies within Dan River Inc. Riverside Division Historic District, as well as 

adjacent to the Dan River Mill No. 8 (National Park Service, US Department of Interior, 2014) 

A complete archeological assessment of proposed sites may be  required  to determine  impacts  to  the 

proposed  project  sites  in  order  to  receive  404  Authorization  to  begin  construction.  Though  this 

assessment typically has little impact on in‐channel river parks, the project owner should be aware of this 

potential requirement as  it could result  in significant delays and/or costs to a project  if an  impact to a 

culturally or historically significant site is found. 

Threatened and Endangered Species  

Using the Endangered Species U.S. Fish and Wildlife Service database, federally listed endangered species 

to consider within the greater project areas are shown in Table 1. 

Table 1: Listed species within the vicinity of the project sites within the City of Danville (U.S. Fish and Wildlife Service, 2016). 

 

Within the region, there are four species of concern, with two listed as federally endangered and one as 

federally threatened. The proposed project area does not contain any Critical Habitat designations for the 

listed species, any National Refuge areas or any National Wetlands areas (U.S. Fish and Wildlife Service, 

2015), however this does not yet fulfill the requirements of Section 7 of the Endangered Species Act of 

which compliance is mandatory for the project to proceed. 

Additional assessments of the sites and impacts to these species may need to be conducted during the 

preliminary design/permitting stages of the project, especially as there are several federally endangered 

species  present  in  the watershed.  Additional  consultation with  the  U.S.  Fish  and Wildlife  Service  is 

anticipated, once  the  final project configuration  is  selected,  to ensure  that  it does not  include known 

populations or critical habitat for federally listed species and/or additional species of concern within the 

project areas.    If critical habitats are  identified, the project will need to work with Fish and Wildlife to 

determine if the project, in design or implementation, can minimize impacts in an acceptable manner. 

Some species of bird are protected under the Migratory Birds Protection act and the Bald and Golden 

Eagle Protection Act.   The project will need  to comply with  the appropriate regulations  for  these acts 

throughout the duration of the construction.  

Group Common Name Scientific Name Status

Clams James spinymussel Pleurobema collina Endangered

Clams Atlantic pigtoe Fusconaia masoni Under Review

Fishes Roanoke logperch Percina rex Endangered

Mammals Northern Long‐EaredMyotis septentriona Threatened

Page 10: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 10 

 

Economic Impacts of the Proposed Whitewater Park 

An economic impact study for the proposed project has not been conducted yet.  However, studies have 

been conducted for several similar facilities in the United States.  Many of these river parks, built in similar 

towns and settings throughout the United States, have become significant tourist attractions. These parks 

bring enthusiasts and spectators alike to their respective communities and create measurable economic 

impacts through increased property values, direct spending at the site, and tourism dollars spent at local 

restaurants, hotels, and businesses.   A river park like the ones proposed in Danville could attract tourists 

and generate total economic  impacts on the order of hundreds of thousands of dollars per year.      In‐

stream river parks located in Colorado have had impacts as high as $7‐9 million dollars per year.  Table 2 

illustrates some typical economic impacts of these parks: 

Table 2:  Economic Impacts of River Parks (per year in US Dollars) (Multiple sources). 

 

The  impacts of  these parks are diverse and are based on  regular usage of  the River Park, as well as 

instructional programs, competitions, festivals, and other recreational events.  Freestyle events like those 

that occur weekly in Colorado during spring can bring millions of dollars into the local economy on a single 

weekend alone such as the GoPro games in Vail, CO which reported an economic impact of $4.7 million 

dollars in 2013 (Wong, 2014).  In addition to creating economic impacts, these events also help to market 

a particular community as an outdoor town and whitewater destination.  

River Location User Days Additional SpendingTotal Impacts 

(Millions)

Clear Creek Golden, CO 13,000‐14,000 $910,000‐$1.1 Million $1.3‐2.2 Million

Blue River Breckenridge, CO 1,200‐2,300 $220,000‐$460,000 $0.4‐$1.1 Million

Gore Creek Vail, CO 1000‐2,300 $3.5 Million $3.5‐$4 Million

Sacandaga River Saratoga/Warren County, NY 17,600‐25,400 $1.8‐$2.8 Million $2.3‐$3.7 Million

Cuyahoga River Kent, OH 10,000‐40,000 $200,000‐$800,000 $0.5‐$1.7 Million

Yampa River Steamboat Springs, CO 75,700 $4.9 Million $7.2 Million

Economic Impacts of River Parks

Page 11: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 11 

 

Land Ownership 

 

Figure 7. Land ownership adjacent to the proposed river park (City of Danville, 2016).  

 

All proposed  changes  to  the  channel and developments of  the overbank area  for access and ease of 

spectating would  require  the written  approval  of  both  landowners.  Figure  7,  above,  shows  the  land 

ownership near the site and details are listed below in Table 3.  

Table 3: Land ownership adjacent to the Dan Rive project site (Buffalo County Assessors, 2015) 

Parcel ID  Owner  Mailing Address 

21344, 23568, 23264, 22028, 23110 

WHITE MILL DEV LLC  9855 WARREN H ABERNATHY SPARTANBURG, SC 29301 

5151, 5152  YMCA  215 RIVERSIDE DR, DANVILLE, VA 

1110  River Partnership LLC  135 HOLBROOK AVE, DANVILLE, VA 

 

Conceptual Design 

The proposed project is tasked with providing whitewater recreation to users of varying abilities.  The 

proposed project is an attempt to preserve the existing dam while mitigating the risks to in‐stream 

navigation and providing an attraction for the City of Danville.  The park’s design is tasked with meshing 

with the proposed concepts for the proposed Danville Waterfront Park.   

S2o evaluated three potential types of Whitewater Park at this site.  These types included: 

Page 12: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 12 

 

1. River‐wide Drop Structure:  A drop structure that crosses the entire river and provides three 

separate chutes that will form waves. 

2. Bypass Channel:  A bypass channel located along the west bank of the river and separated from 

the main flow by a berm.   This channel would extend from the historic dam downstream most 

of the way to the Main Street Bridge. 

3. Canal:  An out‐of‐river canal that extends from the White River Mill Canal to the proposed 

Waterfront Park, discharging back into the river just upstream of the Main Street Bridge.  All of 

these concepts were sketched onto a site map to contrast layout and utility below: 

  

 

Figure 8.  Three design options were considered for the Danville Whitewater Park.  Option 1 is Riverwide, Option 2 is the Bypass Channel, and Option 3 is the Whitewater Canal.. 

The River‐wide Drop Structure is the most typical type of whitewater park in the United States.  These 

types of drop structures are known for creating attractive surfing features that are easily navigable to 

inexperienced river traffic at reasonable flows.  However, this design concept in a river as wide as the 

Dan has some design issues.  The structure would draw people away from the Waterfront Park towards 

the center of the river.  The design would also serve to attract users to attempt to navigate the historic 

dam, leaving them vulnerable to the risks associated with this structure. 

The Bypass channel/Berm solution addresses some of these issues.  This concept would utilize a portion 

of the total flow and place it in a controlled channel directly along the west bank of the river.  The 

headgate to this channel could be configured to improve fish passage while also controlling the amount 

of flow and degree of whitewater in the channel.  This type of channel would likely not create a 

significant national attraction, but would draw many local users who could safely navigate the channel in 

a variety of craft.   

The canal option would have the most impact to the City of Danville.  This option utilizes the drop from 

not just the historic dam, but also from the next dam located upstream.  The combined drop is more 

than 15’.  This type of canal would mimic the drop and flow in the US National Whitewater Center 

(USNWC) providing world class whitewater that can be used by many types of users.  This site would be 

significantly cheaper to operate than the USNWC, which requires extensive pumping. 

Page 13: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 13 

 

For these reasons the second two options were selected for further refinement.  The following section 

shows the two proposed design concepts along with typical images that show how this type of 

whitewater park can look and function: 

The Bypass Channel 

 

Figure 9:  The proposed bypass channel would utilize the existing bed, but separate the channel from the main flow by means of a long berm. 

Figure 9, above, shows the proposed layout for the bypass channel.  This concept would require tapping 

the historic dam with a headgate structure that would regulate flow into the bypass channel.  This type of 

headgate would be lowered to a submerged state and flows would flow over the headgate forming a wave 

as they enter the channel.  At all reasonable flows this headgate would control how much flow came into 

the proposed canal and could be articulated to allow less flow for beginner/intermediate usage or more 

flow for intermediate/expert usage.   

The  berm would  be  formed  of  natural  rock  and would  be  irregular with  areas  for  planting  riparian 

vegetation as well as hard armoring where appropriate.   

The channel would create waves, eddies, chutes and other whitewater features conducive to floating, 

recreational paddling, river surfing, and competitions.  There would be two additional feature waves in 

addition to the headgate.  Each of these would be surfable at varying flows and would create the signature 

attractions within the channels.  All of the features would be navigable by inner‐tube at lower flows but 

Page 14: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 14 

 

would require more advanced paddling skills for higher flows.  The figures below show how this channel 

could look and function: 

 

Figure 10.  A head gate and berm would separate the channel from the main flow over the dam. 

 

Figure 11.  The channel would create waves, chutes, eddies, and other features that are attractive to paddlers of all abilities. 

 

Page 15: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 15 

 

 

Figure 12.  River‐wide structures can be built in parallel with the bypass channel, allowing for many types of in‐stream recreation. 

The Canal 

 

Figure 13:   The canal utilizes an existing headgate and canal  located adjacent to the Former White Mill to provide  flow  for a whitewater channel that flows through the Proposed Waterfront Park. 

Page 16: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 16 

 

The whitewater canal is a unique and innovative way to showcase Danville’s manufacturing history.  The 

historic mill race can be retasked as a tourist attraction that would draw visitors from throughout the 

region.  This type of park, which is similar in nature to the USNWC, mimics a project in South Bend, Indiana, 

wherein the East Race was transformed into a whitewater channel that features rafting and kayaking and 

has hosted national and international competitions.   

The canal would revitalize the entrance to the Former White Mill which is now being offered for sale and 

redevelopment.  Active, but calm and slow, flow along this canal would allow for canoeing, punting, or 

stand‐up paddleboarding in a controlled environment adding energy and activity to this gateway corridor 

to the mill.   

The whitewater would begin at the south side of the building and would extend along a 1022 foot reach 

before discharging into the Dan River.  This channel would have the same approximate slope and shape 

as the USNWC allowing for reconfigurable whitewater that could be configured to be either difficult, for 

expert competitions, or simple, for day‐to‐day usage.  A channel of this type would have a significant 

advantage over pumped facilities due to the low operating costs.  This design option would draw 

paddlers from throughout the nation and region and would be a significant, and potentially very 

profitable, attraction within the City of Danville.   

The figures below show how this channel could look and function: 

 

 

Figure 14.  The Eiskanal in Augsburg, Germany connects industrial canals back to the Lech River and played host to the 1972 Olympic Games. 

Page 17: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 17 

 

 

Figure 15.  The East Race transformed a former industrial canal into a rafting and kayaking channel in the heart of downtown South Bend, IN. 

 

Figure 16.  The USNWC in Charlotte, NC attracts almost a million people a year to raft and play in these whitewater canals. 

Page 18: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 18 

 

Opinion of Probable Costs 

The conceptual level cost estimates for the Bypass Channel concept are shown below: 

Table 4: Cost Estimate for the Bypass Channel configuration. 

 

 

   

Description Quantity Unit Unit Cost Item Total Cost

Site Setup

Install & Maintain Best Management Practices 1.0 LS 5,000.00$ 5,000.00$

Circulation Paths & Access Steps

Trail Excavation 1333.3 yd^3 33.00$ 44,000.00$

Retaining Walls 0.0 yd^3 250.00$ -$

Steps 101.7 yd^3 250.00$ 25,416.67$

In Stream River Structures

Operate & Maintain Water Control 1.0 LS 55,000.00$ 55,000.00$

Install Equipment Access Ramps & Roads 4.0 EA 1,500.00$ 6,000.00$

Reclaim Equipment Access Ramps, Roads, & Staging Areas 4.0 EA 2,500.00$ 10,000.00$

Headgate Works 1.0 EA 250,000.00$ 250,000.00$

Obermeyer Adjustable Gates 1.0 EA 120,000.00$ 120,000.00$

Furnish & Install Boulder (Avg 36" B Axis) 6392.2 Tons 85.00$ 543,334.92$

Excavate & Grade Native Alluvium 1279.3 CY 22.00$ 28,144.05$

Furnish & Install Bedding Material 8715.6 Tons 30.00$ 261,467.57$

Furnish & Install Mirafi 180n Filter Fabric 3260.7 SY 8.00$ 26,085.56$

Furnish & Install Concrete Grout, Including Rebar, & Marine Epoxy 674.2 CY 272.00$ 183,375.14$

Furnish & Install by Hand Washed Rock Veneer 464.8 Tons 120.00$ 55,781.35$

Unclassified Hauloff 1279.3 CY 20.00$ 25,585.50$

-$

Additional Included Items

Additional Excavator Time as directed by S2o 80 HR 220.00$ 17,600.00$

PROJECT SUBTOTAL 1,656,790.75$

Contingency (20%) 331,358.15$

CONSTRUCTION SUBTOTAL 1,988,148.90$

Bathymetric/Topographic Survey 19,881.49$

Engineering Design 139,170.42$

Hydraulic Modeling 19,881.49$

Permitting 404, 401 39,762.98$

Permitting Floodplain 39,762.98$

Construction Bonding/Ins 59,644.47$

Mob and Demob 59,644.47$

Construction Stakeout 9,940.74$

Construction Monitoring 159,051.91$

TOTAL PROJECT COST OPINION 2,534,889.8$

Project: Danville Whitewater Park

Issue Date: 2/28/2017

Developed By: MR, SS

Danville In-Stream Bypass Channel

Page 19: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 19 

 

The conceptual level cost estimates for the Whitewater Canal concept are shown below: 

Table 5: Cost Estimate for the Canal Configuration 

 

 

 

 

 

Description Quantity Unit Unit Cost Item Total Cost

Site Setup

Install & Maintain Best Management Practices 1.0 LS 5,000.00$ 5,000.00$

Water Source

Restore headgate 1.0 LS $150,000 150,000.00$

Clean and restore feeder canal (assumes only excavation) 3238.8 yd^3 20.00$ 64,775.93$

Circulation Paths & Access Steps

Trail Excavation 2201.4 yd^3 33.00$ 72,645.83$

Retaining Walls 875.0 yd^3 250.00$ 218,750.00$

Steps 171 0 250.00$ 42,638.89$

Trail Concrete 114 0 250.00$ 28,472.22$

Canal River Structures

Excavate & Grade Native Alluvium 10523.3 yd^3 22.00$ 231,513.33$

Channel Concrete 1275.6 yd^3 250.00$ 318,888.89$

Waterproof Membrane 45920.0 ft^2 3.65$ 167,608.00$

Furnish and Install Rapidblocs 336124.0 EA 1.00$ 336,124.00$

Furnish and Install Unistrut 20440.0 LF 4.88$ 99,707.32$

Bridges

Furnish and Install Bridges 2.0 ea $60,000 120,000.00$

PROJECT SUBTOTAL 1,856,124.41$

Contingency (15%) 278,418.66$

CONSTRUCTION SUBTOTAL 2,134,543.07$

Bathymetric/Topographic Survey 21,345.43$

Engineering Design 149,418.01$

Hydraulic Modeling 21,345.43$

Permitting 404, 401 21,345.43$

Permitting Floodplain 21,345.43$

Construction Bonding/Ins 64,036.29$

Mob and Demob 64,036.29$

Construction Stakeout 10,672.72$

Construction Monitoring 170,763.45$

TOTAL PROJECT COST OPINION 2,678,851.6$

Project: Danville Canal Concept

Issue Date: 3/2/2017

Developed By: SS, MR

Danville Canal: Estimated Design and Construction Costs

Page 20: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 20 

 

 

Permitting 

River  parks,  typically  require  Federal,  State,  and  Local  permits  prior  to  the  initiation  of  construction 

activities. Obtaining these approvals may require a number of tasks, including but not limited to: 

Detailed site survey; 

Wetland delineations; 

Historic structures and/or culturally significant resources surveys; 

Threatened and endangered species surveys; 

Establishment of a Proposed Conditions flood model; and  

Issuance of design drawings stamped by a licensed professional engineer.   

Federal and State Permitting 

River Parks within the United States require, at minimum, a 404/401 permit. This joint permit application 

involves a thorough review process, which includes an assessment of all impacts of the proposed park to 

the environment  including an alternatives analysis demonstrating that the selected project  is the  least 

environmentally damaging and most practicable alternative. During this review, coordination with both 

the Virginia Department of Water Quality and the US Fish and Wildlife Service (USFWS) may be required. 

The Virginia Water Protection Permit Program serves as Virginia’s 401 certification program for federal 

Section 404 permits issued under the authority of the Clean Water Act. The following Federal and State 

permits are anticipated for this project: 

U.S. Army Corps of Engineers (USACE) –Section 404 Individual Permit; and   

Virginia Department of Environmental Quality ‐ Section 401 Water Quality Permit.  

City of Danville 

Depending on the  location or  locations of the selected project sites, various Danville City development 

permits  may  be  required  including  land  use  review  and/or  local  building  permits.  The  following 

development permits are anticipated.  Building permits and other approvals may also be required. 

Virginia Storm Water Management (VSMP) Permit 

Land Disturbance Permit 

Floodplain Development Permit (possibly with the County) 

Floodplain Development Permit (City or County) 

Whitewater Parks are constructed to meet all Federal, State, and Local codes and are designed using flood 

modeling  software  approved  by  the  US  Army  Corps  of  Engineers  in  order  to  receive  floodplain 

development permits.  These river parks can typically be designed to a “no‐rise” condition, which ensures 

no  impact during the 1% chance annual flood (100 year flood) to neighboring properties or changes to 

existing flood hazard zoning and associated flood  insurance requirements. This condition requires that 

proposed changes within 100 year floodplain create no net increase in modeled water surface elevations 

Page 21: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 21 

 

during the 100 year base flood. Base Flood Elevations (BFE) are used to define effective water surface 

elevations at sites where detailed flood studies have been performed.  

A requirement of  the National Flood  Insurance Program  is that a proposed project can create no‐net‐

negative‐impact  to  insurable  structures.    This  requirement  is  particularly  robust  in  the  regulatory 

floodway.   

The configuration of this site substantiates the need for a project designed to meet a no‐rise requirement.  

The challenge  in this  instance will be to find a design that focuses flows and energy at  lower flows (by 

consolidating drop at average flows) but that does not cause a rise at higher flows. 

The Design and Construction Process 

This study has evaluated the site and suggested possible design solutions that satisfy specific project site 

constraints and requirements and that would provide for a river based recreational attraction.  This is not, 

however,  a  completed  design  that  is  ready  to  be  constructed.  Additional  project  phases  including 

preliminary  design,  detailed  design  and  final  construction  documentation  are  necessary  before 

construction at the preferred alternative project sites can begin.   

Design  

 

Figure 17:  River Parks are designed for many differing kinds of users. 

River parks typically require several stages of design. The following outlines S2o’s typical process from 

design through construction: 

a) Feasibility/Conceptual Design—this  is the first must‐do part of a project.   This phase  is tasked 

with determining whether a particular project is possible and, if so, how it could look and function 

and what the approximate costs of the project would be.  If done right this part of the project is 

very powerful as it provides the client with the materials necessary to pursue funding and grants 

and  documentation  useful  for  preliminary  public  process  and  stakeholder  coordination.  

Deliverables include a feasibility report outlining project site opportunities and constraints, tasks 

Page 22: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 22 

 

for completion, and permit requirements along with conceptual design drawings and budgetary 

cost estimates. 

b) Preliminary  Design—this  phase  gets  to  the  heart  of  the  design  elements  of  project.    If  the 

Feasibility phase is about identifying what needs to be done to complete a project, Preliminary 

Design is about doing them.   It is a phase tasked with completing the necessary actions required 

to finalize the design functionality and  layout and to gather and process the data necessary to 

undertake detailed design.  Preliminary Design often includes all of the tasks related to preparing 

for permitting, surveying, creating baseline models, meeting with stakeholders and agencies to 

define constraints and objectives, and completing design documents to the permitting level. 

c) Permitting—permitting  is a process that permeates most of the design phases.    It  is typical to 

work with  regulatory authorities during  the preliminary design phase  to establish criteria and 

priorities for the project.  Permit applications are typically submitted following the completion of 

Preliminary Design.   Some permits, as outlined below, have  lengthy review times  for specialty 

projects such as river parks. 

d) Detailed Design—the detailed design is about getting to the nuts‐and‐bolts of the project.  Now 

that  the  project  has  been  defined  and  adapted  to  the  constraints  and  objectives  laid  out  in 

Preliminary design the project is ready for detailed calculations and modeling.  Often the level of 

computations and modeling is defined by the nature of the project.  In some cases, such as the 

Holme‐Pierrepont River Park, the project can be accomplished with 1‐dimensional modeling.  In 

other cases, such as the Calgary River Park, detailed physical models were undertaken.   

e) Construction Documentation—this is the “after‐design” phase.  Documents are created that help 

define the project for the contractor including all sections, details, specifications and bid items.  

Often the River park designer will work with the client or the community to step through these 

processes. 

f) Project Bidding and Construction—the project is put to bid by the project owner and a contractor 

is selected and contracted. 

g) Construction Oversight and Inspection—in this phase the contractor and the design team work 

together to build the project to our exacting specifications.  Often we have representatives in the 

field  virtually  full‐time  to  ensure  an  accurate build  that  is  aesthetically beautifully  and highly 

functional! 

h) Course Commissioning—the final phase and the one where we finally get to get wet! Paddling 

experts  get  in  the water  and  test  the  project,  often  tuning wave  characteristics  and  project 

features until the project is fully functional and meets design objectives. 

The process of design is informed by the input from the project owner, local stakeholders, and regulatory 

agencies and is typically based on a standard of care that is evolving for this new industry.   

Construction  

Once detailed construction drawings, specifications, and bid information have been developed and the 

permits have been obtained, construction of the project may begin.  The anticipated construction timeline 

for each of the concept plans described above ranges from three to six months, depending on the number 

and  size of  the drop  structures proposed, along with  the overall  complexity of  the  total project area 

Page 23: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 23 

 

improvements.  In‐channel construction activities typically occur when the flows are at seasonal lows and 

when there is the least impact to aquatic species.  

   

Page 24: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 24 

 

Appendix A:  Glossary 

These terms are often used in the white water parks business.  Let us know if you are left wondering about 

a term or phrase—we’ll add it to the list! 

2‐Dimensional Flow Models:   Flow models such as River 2d show the nature and distribution of flows.  

Flow 2d models are often useful for establishing fish passage by adjusting the design to meet flow criteria 

established with permitting authorities. 

3‐Dimensional  Flow Models:   Flow models  such  as  Fluent  or  Flow  3d  that  use  computational  fluid 

dynamics  to  compute  virtually  every  characteristic  of  the  flow  including  vortices,  turbulence, water 

surface character, and more.  These models are often less informative and more expensive than creating 

an actual physical model. 

Business and Market Analysis:  A study that establishes what the market potential for a whitewater park 

is in a given community including total expected visitorship and the character and demographics of these 

visitors.  We also use research data to establish price point and complementary amenities.  Based on this 

information we create a business and operations model for the client.  Our models are very robust and 

have, without  comment,  been  reviewed  by  independent  as well  as  state  and  banking  reviewers  in 

preparation for grant and loan funding.  Beware of freebie and cheap “general purpose” business models.  

These  are  the  only  white  water  park  business  models  that  provide  operators  and  financiers  the 

information that they need, for their project, to make it happen. 

Class  I‐VI:   Whitewater  rapids  can be  classified according  to difficulty and  risk.   A generally accepted 

classification system typically uses roman numerals between I and VI with I being the easiest to navigate 

and appropriate for beginners with obvious lines and very little power and class VI being the most difficult 

with steep and powerful lines that are difficult to attain and maintain even for the best expert boaters. 

Dangerous “Keeper” Hydraulic:  Hydraulic jumps vary in power and character.  In general the gamut of 

hydraulic  jump  types  varies  from  glassy  green  wave  to  a  hydraulic  jump  that  features  dangerous 

recirculating currents that swimmers have difficulty existing.  The designers challenge in whitewater park 

design is to create a whitewater feature that has sufficient power to be a play feature, but not so much 

power that it creates a hazard to beginner boaters. 

Economic  Impact Study:   A  study completed  in cooperation with a PhD  in economics.   We  study  the 

economics of the region surrounding the park and establish, based on published data (or surveyed data if 

published data does not exist) what the economic impact of a whitewater park will be to a host community 

in terms of  total dollars,  increased tax revenue,  increased average  incomes,  increased  jobs, and other 

pertinent economic metrics.  

EPDUK:   S2o’s design partner  in Great Britain.   S2o and EPDUK partnered together on several projects 

including the London Olympic Park Project. 

Floodplain Analysis:   A process  that undertaken  to understand  the effect of a whitewater park on a 

floodplain at a particular project site.  Often the floodplain analysis is conducted hand‐in‐hand with the 

project design to minimize or eliminate flooding impacts. 

Page 25: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 25 

 

Freestyle Feature:   A surf or play feature of sufficient size and power to be used for Freestyle, or trick 

kayaking, competitions. 

Freestyle kayaking:  A type of whitewater competition in which paddlers surf in a wave or hydraulic and 

perform tricks over a set time period.  The paddlers are scored according to style, difficulty, and number 

and variety of tricks.  Large events such as the GoPro (formerly Teva) Mountain Games, which are held in 

the Nick Turner (now of S2o) designed pneumatically adjustable play feature can have an economic impact 

of $3.5 million dollars in a single weekend event! 

HEC‐RAS Model:   a one dimensional flow model developed by the Army Corps of Engineers to predict 

flood  elevations  in  rivers.    This  software  has  limited  applications  to Whitewater Design—particularly 

within floodplains. 

Kayak Park:  A whitewater park designed specifically for kayaking.  Many of the freestyle whitewater parks 

are custom designed to create waves and play‐holes specifically for kayaking 

Physical Model:  A Froude scaled model that is hydraulically scaled (using the Froude number relationship) 

to mimic the behavior of a full‐sized river.  If done properly this model can accurately predict wave size, 

height, and shape as well as depths, velocities, and other pertinent course features. 

Play Features:  Similar to Surfing Features.  Surfing features in whitewater parks are waves or hydraulic 

jumps which are conducive to surfing a kayak, stand‐up‐paddleboard (SUP) or surf board.  These waves 

are called standing waves and remain stationary in the current (in comparison to waves in the ocean which 

transit a body of water and break on the beach). 

Run‐Of‐The‐River Type Features:  Whitewater Park features which are a challenge or that augment the 

experience of running the river.   These features contrast with Freestyle and Play features  in that they 

provide a navigational challenge to varying levels of boater. 

Slalom kayaking:   A  type of whitewater competition  in which kayakers are  timed going  through a set 

course of slalom gates (poles hung from wires above the river/channel).  Paddlers are timed and scored 

with the winner posting the fastest time.  Large events, such as the 2008 Olympic Team Trials can have as 

many as 30,000 spectators in a single weekend and can have millions of dollars in economic impact to a 

hosting town or city. 

Slalom  Racing/Slalom  Features:   Whitewater  Slalom  Racing  is  a  timed  event wherein  kayakers  race 

through a set of 18‐25 slalom gates hung in a whitewater rapid.  Athletes are scored based on total running 

time plus assessed penalties  for  touching or missing  the gates.   Slalom Features are  features  that are 

conducive to setting challenging slalom courses. 

Surfing Features:  Similar to Play Features.  Surfing features in whitewater parks are waves or hydraulic 

jumps which are conducive to surfing a kayak, stand‐up‐paddleboard (SUP) or surf board.  These waves 

are called standing waves and remain stationary in the current (in comparison to waves in the ocean which 

transit a body of water and break on the beach). 

Swiftwater Rescue Park:  a park designed specifically to help train rescue authorities in swift water rescue.  

These parks can hold cars, trees, and platforms in the main flow and can be turned off in an instant if a 

rescue or scenario becomes dangerous.   

Page 26: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 26 

 

Whitewater  Park  Design:    The  planning,  design,  market  and  business  analysis,  and  creation  of 

construction documents for a white water park.   

Whitewater Raft:   a watercraft  that  is  inflatable that  is  typically designed  to carry paddlers through a 

whitewater rafting.  Rafters can be commercial rafters as a part of a for‐profit business, or private rafters, 

who own or acquire their own inflatable watercraft. 

Width, Depth, And Aspect Ratio When Referring  to Whitewater  Features:   Constructed whitewater 

features—in particular freestyle features—typically span the river or channel  in which they were built.  

These features, in order to meet permit and FEMA requirements need to match existing river morphology 

in the reach.  As a rule the existing bed therefore defines the width, depth, and aspect ratio of the existing 

river  bed  and  the  designer  often  checks,  by  inspection,  that  the  selected  location  is  appropriate  for 

improvements given the existing aspect ratio of the river. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 27: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 27 

 

Appendix B – Conceptual Designs 

Page 28: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 28 

 

 

   

Page 29: 11282016 Site Visit and Conceptual Design Study issue

 

318 McConnell Dr. Lyons, CO, 80540 29